一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于原子层沉积制备仪器相关领域，并公开了一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置，该装置包括颗粒容器和反应腔体，其中反应腔体的下端设置有进源口，进源口中密封设置有用于输入前驱体和载气的进气管；反应腔体的上端开设有腔门，颗粒容器可以自由放置于反应腔体中，或从中取出；颗粒容器下端设有进气孔，进气管通过进气孔进入颗粒容器的内腔。通过本发明专利技术，能够有效将气流内循环与外循环的方法相结合，显著增大颗粒间的碰撞及与气体分子的接触概率，提升反应速率和前驱体利用率，实现大批量微纳米颗粒的高质高效包覆。

An atomic layer deposition device for mass encapsulation of micro and nano particles

The invention belongs to the related field of atomic layer deposition preparation instrument, and discloses an atomic layer deposition device for wrapping large quantities of micro-and nano-particles. The device comprises a particle container and a reaction chamber, wherein the lower end of the reaction chamber is provided with an inlet, and the inlet is sealed with an inlet for inputting precursor and carrier gas. The upper end of the reaction chamber is provided with a cavity door, from which the particle container can be placed freely or taken out; the lower end of the particle container is provided with an air inlet hole, and the air inlet pipe enters the inner cavity of the particle container through the air inlet hole. The invention can effectively combine the method of internal circulation and external circulation of air flow, significantly increase the collision between particles and the contact probability with gas molecules, enhance the reaction rate and the utilization ratio of precursors, and realize high quality and high efficiency coating of large quantities of micro-nanoparticles.

【技术实现步骤摘要】
一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置
本专利技术属于原子层沉积制备仪器相关领域，更具体地，涉及一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置。
技术介绍
微纳米尺寸的颗粒材料，由于相对普通材料而言比表面积相对更大，因此其拥有不同于一般宏观尺度上颗粒的物理化学特性，并被广泛应用于燃料、涂层、电子、催化剂等多个领域。但微纳米颗粒存在易团聚和氧化等缺点，因此，考虑在颗粒表面包覆保护膜，以克服上述缺陷。目前针对颗粒的包覆方法一般包括有固相法、液相法和气相法，其中原子层沉积作为一种特殊的化学气相沉积方法，与其他沉积技术相比，具有优良的均匀性和可控性。然而，进一步的研究表明，上述现有技术仍然具备以下的缺陷或不足：首先，目前原子性沉积技术通常仅应用于平面基板的包裹上，而对颗粒尤其是微纳米颗粒的包裹运用研究不足；其次，更重要的是，实践中发现微纳米颗粒的比表面积很大且很容易发生团聚现象，利用常规的普通原子层沉积设备或方法不仅难于实现对微纳米颗粒的均匀完整包裹，而且沉积过程中必需消耗大量的前驱体，难于实现工业化大批量制备，同时存在操控不便、难于精确地获得所需的指标等问题。相应地，本领域亟需对此作出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置，其特征在于，该装置包括呈圆筒立式结构的反应腔体(1)、以及同轴套设在该反应腔体(1)内部的颗粒容器(2)，其中：所述反应腔体(1)包括设置在其下端的进源口(3)、设置在其上端的腔门(5)和法兰接口(18)，设置在其侧部的引入电极(12)以及设置在其内腔的加热带(14)，其中该进源口(3)中密封安装有用于输入前驱体或载气的进气管(4)，该法兰结构与真空泵相连用于为反应腔体的内腔创造所需的真空环境；该腔门(5)与反应腔体的上端之间实现互接，并配备有预紧单元(13)用于在关闭所述腔门的时候执行预紧；该引入电极(12)用于接通外部电源为所述加热带(14...

【技术特征摘要】
1.一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置，其特征在于，该装置包括呈圆筒立式结构的反应腔体(1)、以及同轴套设在该反应腔体(1)内部的颗粒容器(2)，其中：所述反应腔体(1)包括设置在其下端的进源口(3)、设置在其上端的腔门(5)和法兰接口(18)，设置在其侧部的引入电极(12)以及设置在其内腔的加热带(14)，其中该进源口(3)中密封安装有用于输入前驱体或载气的进气管(4)，该法兰结构与真空泵相连用于为反应腔体的内腔创造所需的真空环境；该腔门(5)与反应腔体的上端之间实现互接，并配备有预紧单元(13)用于在关闭所述腔门的时候执行预紧；该引入电极(12)用于接通外部电源为所述加热带(14)供电，由此使得该加热带对反应腔体的内腔执行加热；此外，所述反应腔体还配备有用于监测内腔真空环境的实时气压值的真空计(9)、以及用于监测内腔实时温度值的第一热电偶(10)和用于监测所述加热带实时温度值的第二热电偶(11)；所述颗粒容器(2)是一个由容器上盖(20)、容器筒(21)、容器下盖(24)和支撑筒(25)自上而下依次连接而成的密封圆筒体，其中该容器上盖(20)上设置有把手(19)，用于将整个颗粒容器放入所述反应腔体中或者从其取出；在该容器上盖(20)与该容器筒(21)之间、以及该容器筒(21)与该容器下盖(24)之间分别对应设置有第一滤网(22)和第二滤网(23)，并且这两个滤网均用于允许前驱体或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蓉，李嘉伟，单斌，刘潇，曲锴，张晶，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42